JP7344026B2 - Scintillator plate, image acquisition device, and scintillator plate manufacturing method - Google Patents

Scintillator plate, image acquisition device, and scintillator plate manufacturing method Download PDF

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Description

本発明の一態様は、シンチレータプレート、画像取得装置、及びシンチレータプレートの製造方法に関する。 One aspect of the present invention relates to a scintillator plate, an image acquisition device, and a method for manufacturing a scintillator plate.

特許文献1には、入射する放射線を、撮像素子が検出可能な波長領域の光画像に変換するシンチレータプレートが記載されている。シンチレータプレートは、基材と該基材に設けられるシンチレータとを含んで構成されている。 Patent Document 1 describes a scintillator plate that converts incident radiation into an optical image in a wavelength range that can be detected by an image sensor. The scintillator plate includes a base material and a scintillator provided on the base material.

特開2009-103676号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-103676

ここで、例えばシンチレータを比較的薄く(例えば20μmよりも薄く)設ける場合等において、基材の表面に凸凹があると、シンチレータの表面も当該凸凹に影響を受けてしまい、変換後の光画像の解像度が低くなることが問題となる。 Here, for example, when providing a relatively thin scintillator (for example, thinner than 20 μm), if the surface of the base material has unevenness, the surface of the scintillator will also be affected by the unevenness, and the converted optical image will be affected by the unevenness. The problem is that the resolution is low.

本発明の一態様は上記実情に鑑みてなされたものであり、画像の品質を向上させることができるシンチレータプレート、画像取得装置、及びシンチレータプレートの製造方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a scintillator plate, an image acquisition device, and a scintillator plate manufacturing method that can improve image quality.

本発明の一態様に係るシンチレータプレートは、X線を透過する基材と、基材の一面に設けられたシンチレータと、を備え、基材の一面は鏡面加工されている。 A scintillator plate according to one aspect of the present invention includes a base material that transmits X-rays and a scintillator provided on one surface of the base material, and one surface of the base material is mirror-finished.

このように、本発明の一態様に係るシンチレータプレートでは、シンチレータが設けられる基材の一面が鏡面加工されている。基材の一面が鏡面加工されて滑らかとなっていることによって、基材の一面に設けられたシンチレータの表面を滑らかにすることができ、シンチレータによる変換後の光画像の解像度を向上させることができる。以上のように、本発明の一態様に係るシンチレータプレートによれば、画像の品質を向上させることができる。 As described above, in the scintillator plate according to one aspect of the present invention, one surface of the base material on which the scintillator is provided is mirror-finished. By mirror-finishing one side of the base material to make it smooth, the surface of the scintillator provided on one side of the base material can be smoothed, and the resolution of the optical image after conversion by the scintillator can be improved. can. As described above, according to the scintillator plate according to one aspect of the present invention, image quality can be improved.

基材の一面の表面粗さRaは0.1以下であってもよい。これにより、基材の一面を適切に滑らかにすることができ、画像の品質を向上させることができる。 The surface roughness Ra of one side of the base material may be 0.1 or less. Thereby, one side of the base material can be appropriately smoothed, and the quality of the image can be improved.

シンチレータの厚みは、20μm以下であってもよい。例えば低エネルギー(例えば30KeV以下)のX線を対象として画像を取得する場合において、シンチレータの厚みが20μm以下程度に薄くされることにより、適切に画像を取得することができる。そして、シンチレータの厚みが薄くなった場合にはシンチレータの表面は基材の一面の凸凹の影響を受けやすくなるところ、上述したように基材の一面が鏡面加工されていることによって、シンチレータの厚みが薄い場合においても画像の品質を担保することができる。 The thickness of the scintillator may be 20 μm or less. For example, when acquiring an image using X-rays of low energy (for example, 30 KeV or less), the image can be appropriately acquired by reducing the thickness of the scintillator to about 20 μm or less. When the thickness of the scintillator becomes thinner, the surface of the scintillator becomes more susceptible to the effects of unevenness on one side of the base material.However, as mentioned above, one side of the base material is mirror-finished, so that the scintillator thickness can be reduced. The quality of the image can be ensured even when the image is thin.

シンチレータは、粉末状のシンチレータによって形成されていてもよい。これにより、例えばシンチレータの厚みを薄くする場合等においても適切にシンチレータを設けることができる。 The scintillator may be formed of a powdered scintillator. Thereby, the scintillator can be appropriately provided even when the thickness of the scintillator is to be reduced, for example.

基材は、ベリリウムを含んで構成されていてもよい。これにより、X線を好適に透過させながらシンチレータを保持することができる。 The base material may include beryllium. Thereby, the scintillator can be held while suitably transmitting X-rays.

本発明の一態様に係る画像取得装置は、上述したシンチレータプレートと、シンチレータプレートにおけるシンチレータが設けられた面側と光学的に結合された撮像部と、シンチレータプレートにおいて発生した蛍光を撮像部方向に反射する反射部と、を備える。上述したシンチレータプレートを有する画像取得装置によれば、撮像される画像の品質を向上させることができる。 An image acquisition device according to one aspect of the present invention includes the scintillator plate described above, an imaging section optically coupled to a surface side of the scintillator plate on which the scintillator is provided, and a fluorescence generated in the scintillator plate directed toward the imaging section. A reflective part that reflects the light. According to the image acquisition device having the scintillator plate described above, the quality of captured images can be improved.

本発明の一態様に係るシンチレータプレートの製造方法は、X線を透過する基材の一面を鏡面加工するステップと、鏡面加工するステップの後において、基材の一面にシンチレータを設けるステップと、を備える。このような製造方法によれば、基材における鏡面加工された面に適切にシンチレータを設けたシンチレータプレートを製造することができる。すなわち、画像の品質を向上させることができるシンチレータプレートを適切に製造することができる。 A method for manufacturing a scintillator plate according to one aspect of the present invention includes the steps of mirror-finishing one surface of a base material that transmits X-rays, and providing a scintillator on one surface of the base material after the mirror-finishing step. Be prepared. According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture a scintillator plate in which a scintillator is appropriately provided on the mirror-finished surface of the base material. That is, a scintillator plate that can improve image quality can be appropriately manufactured.

鏡面加工するステップでは、基材の一面の表面粗さが0.1以下となるように鏡面加工を行ってもよい。 In the mirror finishing step, mirror finishing may be performed so that the surface roughness of one side of the base material is 0.1 or less.

シンチレータを設けるステップでは、シンチレータの厚みが20μm以下となるようにシンチレータを設けてもよい。 In the step of providing the scintillator, the scintillator may be provided so that the thickness of the scintillator is 20 μm or less.

シンチレータを設けるステップでは、粉末状のシンチレータを基材の一面に堆積させてもよい。 In the step of providing a scintillator, a powdered scintillator may be deposited on one side of the substrate.

本発明の一態様によれば、画像の品質を向上させることができる。 According to one aspect of the present invention, image quality can be improved.

本発明の一実施形態に係るシンチレータプレートの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a scintillator plate according to an embodiment of the present invention. 図1に示されるシンチレータプレートの製造方法を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing the scintillator plate shown in FIG. 1. FIG. 図1に示されるシンチレータプレートを使用したX線画像取得装置の概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of an X-ray image acquisition device using the scintillator plate shown in FIG. 1. FIG. 比較例に係るシンチレータプレートの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a scintillator plate according to a comparative example. 比較例に係るシンチレータプレートを使用した場合のX線画像を示す図である。It is a figure which shows the X-ray image at the time of using the scintillator plate based on a comparative example. 比較例に係るシンチレータプレートを使用した場合のX線画像を示す図である。It is a figure which shows the X-ray image at the time of using the scintillator plate based on a comparative example. 本実施形態に係るシンチレータプレートを使用した場合のX線画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an X-ray image when using the scintillator plate according to the present embodiment.

以下、図面を参照しつつ本発明に係るシンチレータプレートの一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面は説明用のために作成されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部位の寸法比率は、必ずしも実際にものとは一致しない。 Hereinafter, one embodiment of the scintillator plate according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the description of the drawings, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Furthermore, each drawing is created for the purpose of explanation, and is drawn so as to particularly emphasize the target portion of the explanation. Therefore, the dimensional ratio of each part in the drawings does not necessarily match the actual one.

図1は、本発明の一実施形態に係るシンチレータプレートの概略構成図である。シンチレータプレート1は、対象物を透過したX線等の放射線をシンチレーション光に変換する部材である。本実施形態では、シンチレータプレート1に照射される放射線がX線であるとして説明する。シンチレータプレート1は、基材2と、シンチレータ3とを備えている。 FIG. 1 is a schematic diagram of a scintillator plate according to an embodiment of the present invention. The scintillator plate 1 is a member that converts radiation such as X-rays transmitted through an object into scintillation light. The present embodiment will be described assuming that the radiation irradiated to the scintillator plate 1 is X-rays. The scintillator plate 1 includes a base material 2 and a scintillator 3.

基材2は、X線を透過する平面上の部材である。基材2は、その一面2aに設けられたシンチレータ3を支持している。基材2の厚みは、数十μm~5mm程度であり、例えば0.5mm程度である。基材2は、X線を透過すると共に、シンチレータ3によって生成されるシンチレーション光を遮光する性質を有する。基材2としては、例えばベリリウム板が使用されている。すなわち、基材2は、ベリリウムを含んで構成されている。基材2としては、例えば、カーボン板、FOP(Fiber Optic Plate)等のガラス製の板部材又はアルミニウム板が使用されてもよいし、チタン、金、銀、鉄等の金属板部材が使用されていてもよいし、プラスチック板等の樹脂製板部材が使用されてもよい。 The base material 2 is a flat member that transmits X-rays. The base material 2 supports a scintillator 3 provided on one surface 2a thereof. The thickness of the base material 2 is approximately several tens of μm to 5 mm, for example, approximately 0.5 mm. The base material 2 has the property of transmitting X-rays and blocking scintillation light generated by the scintillator 3. As the base material 2, for example, a beryllium plate is used. That is, the base material 2 is configured to include beryllium. As the base material 2, for example, a carbon plate, a glass plate member such as FOP (Fiber Optic Plate), or an aluminum plate may be used, or a metal plate member such as titanium, gold, silver, iron, etc. may be used. Alternatively, a resin plate member such as a plastic plate may be used.

基材2におけるシンチレータ3を支持する一面2aは、鏡面加工されている。すなわち、基材2の一面2aは、シンチレータ3が設けられる前において表面の凸凹が滑らかに(反射して物が写る鏡として機能する程度に滑らかに)なるように研削加工されている。基材2の一面2aの表面粗さRaは、例えば0.1以下とされている。 One surface 2a of the base material 2 that supports the scintillator 3 is mirror-finished. That is, one surface 2a of the base material 2 is ground before the scintillator 3 is provided so that the irregularities on the surface are made smooth (smooth enough to function as a mirror that reflects objects). The surface roughness Ra of one surface 2a of the base material 2 is, for example, 0.1 or less.

シンチレータ3は、基材2の一面2aに設けられている。シンチレータ3は、X線の入射に応じてシンチレーション光(蛍光)を生成する波長変換部材(蛍光体)である。シンチレータ3の材料及び厚みは、検出するX線のエネルギー帯によって選択されている。シンチレータ3の材料としては、例えばGd2O2S:Tb、Gd2O2S:Pr、CsI:Tl、CdWO4、CaWO4、Gd2SiO5:Ce、Lu0.4Gd1.6SiO5、Bi4Ge3O12、Lu2SiO5:Ce、Y2SiO5、YAlO3:Ce、Y2O2S:Tb、YTaO4:Tm等が用いられる。シンチレータ3の厚みは、数μm~数十μm程度であり、例えば20μm以下、或いは10μm以下である。本実施形態では、シンチレータ3は粉末状であり、基材2の一面2aに塗布されている。 The scintillator 3 is provided on one surface 2a of the base material 2. The scintillator 3 is a wavelength conversion member (phosphor) that generates scintillation light (fluorescence) in response to incident X-rays. The material and thickness of the scintillator 3 are selected depending on the energy band of the X-rays to be detected. Examples of materials for the scintillator 3 include Gd2O2S:Tb, Gd2O2S:Pr, CsI:Tl, CdWO4, CaWO4, Gd2SiO5:Ce, Lu0.4Gd1.6SiO5, Bi4Ge3O12, Lu2SiO5:Ce, Y2SiO5, YAlO3:Ce, Y2O2S:Tb, YTaO4:Tm etc. are used. The thickness of the scintillator 3 is approximately several μm to several tens of μm, for example, 20 μm or less, or 10 μm or less. In this embodiment, the scintillator 3 is in powder form and is applied to one surface 2a of the base material 2.

図1に示されるように、基材2は、ホルダ101によって支持されている。また、シンチレータプレート1を用いて取得される画像の画質(解像度)を評価するための構成として、X線照射側には、ホルダ101に指示されるようにして解像力チャートが設けられている。 As shown in FIG. 1, the base material 2 is supported by a holder 101. Further, as a configuration for evaluating the image quality (resolution) of an image acquired using the scintillator plate 1, a resolving power chart is provided on the X-ray irradiation side as instructed by the holder 101.

次に、上述したシンチレータプレート1の製造工程(製造方法)について、図2を参照して説明する。図2は、図1に示されるシンチレータプレート1の製造工程(製造方法)を説明する図である。 Next, the manufacturing process (manufacturing method) of the scintillator plate 1 described above will be explained with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process (manufacturing method) of the scintillator plate 1 shown in FIG. 1.

シンチレータプレート1の製造工程においては、最初に、図2(a)に示されるように、ベリリウム板等からなる基材2(X線を透過する基材)を用意する。図2(a)に示される基材2は、鏡面加工が施される前の基材である。 In the manufacturing process of the scintillator plate 1, first, as shown in FIG. 2(a), a base material 2 (a base material that transmits X-rays) made of a beryllium plate or the like is prepared. The base material 2 shown in FIG. 2(a) is a base material before being subjected to mirror finishing.

つづいて、図2(b)に示されるように、基材2の一面2aを鏡面加工する(鏡面加工するステップ)。当該鏡面加工するステップでは、基材2の一面2aの表面粗さが0.1以下となるように鏡面加工を行う。基材2の一面2aの鏡面加工は、例えば基材2の一面2aの表面粗さRaを0.1以下程度とすることができる手法であればどのような方法によって行われてもよく、例えばベルト研磨、ペーパー研磨、又はバフ研磨等により行われる。なお、基材2の一面2aに対向する基材2の他方の面2bについては、鏡面加工されてもよいし、鏡面加工されなくてもよい。 Subsequently, as shown in FIG. 2(b), one surface 2a of the base material 2 is mirror-finished (step of mirror-finishing). In the mirror polishing step, mirror polishing is performed so that the surface roughness of one surface 2a of the base material 2 is 0.1 or less. The mirror finishing of the one surface 2a of the base material 2 may be performed by any method as long as it can reduce the surface roughness Ra of the one surface 2a of the base material 2 to approximately 0.1 or less, for example. This is done by belt polishing, paper polishing, buffing, etc. Note that the other surface 2b of the base material 2 that faces the one surface 2a of the base material 2 may or may not be mirror-finished.

つづいて、図2(c)に示されるように、鏡面加工された基材2の一面2aにシンチレータ3が塗布される(シンチレータを設けるステップ)。当該シンチレータを設けるステップでは、例えばシンチレータ3の厚みが20μm以下となるようにシンチレータを設ける。また、当該シンチレータを設けるステップでは、例えば粉末状のシンチレータを基材2の一面2aに堆積させる。以上が、シンチレータプレート1の製造工程(製造方法)である。 Subsequently, as shown in FIG. 2(c), a scintillator 3 is applied to one surface 2a of the mirror-finished base material 2 (step of providing a scintillator). In the step of providing the scintillator, the scintillator is provided so that the thickness of the scintillator 3 is, for example, 20 μm or less. Further, in the step of providing the scintillator, for example, a powdered scintillator is deposited on one surface 2a of the base material 2. The above is the manufacturing process (manufacturing method) of the scintillator plate 1.

次に、本実施形態のシンチレータプレート1を使用して、半導体デバイス等の電子部品や食料品といった対象物のX線画像を取得するX線画像取得装置の構成について、図3を参照して説明する。図3は、図1に示されあるシンチレータプレート1を使用したX線画像取得装置10の概略構成図である。図3に示されるようなX線画像取得装置(間接型X線検出器)は、例えば放射光施設における各種実験に利用される。 Next, the configuration of an X-ray image acquisition apparatus that uses the scintillator plate 1 of this embodiment to acquire X-ray images of objects such as electronic components such as semiconductor devices and foodstuffs will be described with reference to FIG. do. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an X-ray image acquisition apparatus 10 using the scintillator plate 1 shown in FIG. 1. An X-ray image acquisition device (indirect X-ray detector) as shown in FIG. 3 is used, for example, in various experiments at a synchrotron radiation facility.

図3に示されるように、X線画像取得装置10は、シンチレータプレート1と、反射ミラー20(反射部)と、リレーレンズ30と、レンズアタッチメント40と、カメラ50(撮像部)と、を備えている。 As shown in FIG. 3, the X-ray image acquisition device 10 includes a scintillator plate 1, a reflection mirror 20 (reflection section), a relay lens 30, a lens attachment 40, and a camera 50 (imaging section). ing.

シンチレータプレート1は、上述したように、X線を透過する基材2と、X線の入射に応じてシンチレーション光を発生させるシンチレータ3と、を含んで構成されている。シンチレータプレート1では、白色X線等のX線を出射するX線源(不図示)から出射されて対象物(不図示)を透過したX線が基材2に入射し、基材2を透過したX線がシンチレータ3に入射して、シンチレータ3が当該X線の入射に応じてシンチレーション光を発生させる。シンチレータ3が出射したシンチレーション光は、反射ミラー20に到達する。 As described above, the scintillator plate 1 includes a base material 2 that transmits X-rays and a scintillator 3 that generates scintillation light in response to incident X-rays. In the scintillator plate 1, X-rays emitted from an X-ray source (not shown) that emits X-rays such as white X-rays and transmitted through a target object (not shown) enter a base material 2, and are transmitted through the base material 2. The X-rays are incident on the scintillator 3, and the scintillator 3 generates scintillation light in response to the incidence of the X-rays. The scintillation light emitted by the scintillator 3 reaches the reflection mirror 20.

反射ミラー20は、シンチレータプレート1において発生したシンチレーション光(蛍光)をカメラ50方向に反射するミラーである。反射ミラー20が反射したシンチレーション光は、リレーレンズ30に到達する。リレーレンズ30は、反射ミラー20の後段に設けられており、シンチレーション光を結像させるためのレンズである。リレーレンズ30を経たシンチレーション光は、レンズアタッチメント40に到達する。 The reflecting mirror 20 is a mirror that reflects scintillation light (fluorescence) generated in the scintillator plate 1 toward the camera 50. The scintillation light reflected by the reflecting mirror 20 reaches the relay lens 30. The relay lens 30 is provided after the reflecting mirror 20 and is a lens for forming an image of scintillation light. The scintillation light that has passed through the relay lens 30 reaches the lens attachment 40.

レンズアタッチメント40は、カメラ50に取り付けられており、集光レンズを含んで構成されている。カメラ50は、シンチレータプレート1におけるシンチレータ3が設けられた面側と光学的に結合された撮像部である。カメラ50は、シンチレーション光を撮像する。カメラ50は、リレーレンズ30及びレンズアタッチメント40を経て結像された画像を検出することによって、シンチレーション光を撮像する。カメラ50は、撮像結果であるシンチレーション光画像を制御装置(不図示)に出力する。カメラ50は、例えばCCDやCMOS等のエリアイメージセンサである。また、カメラ50は、ラインセンサやTDI(Time Delay Integration)センサによって構成されていてもよい。カメラ50によって取得されたシンチレーション光画像は、制御装置(不図示)によって表示装置(不図示)に表示されてもよい。 The lens attachment 40 is attached to the camera 50 and includes a condensing lens. The camera 50 is an imaging unit optically coupled to the surface of the scintillator plate 1 on which the scintillator 3 is provided. The camera 50 images the scintillation light. The camera 50 captures an image of scintillation light by detecting an image formed through the relay lens 30 and the lens attachment 40. The camera 50 outputs a scintillation light image, which is the imaging result, to a control device (not shown). The camera 50 is, for example, an area image sensor such as a CCD or CMOS. Further, the camera 50 may be configured by a line sensor or a TDI (Time Delay Integration) sensor. The scintillation light image acquired by the camera 50 may be displayed on a display device (not shown) by a control device (not shown).

次に、本実施形態の作用効果について、比較例と比較しながら説明する。 Next, the effects of this embodiment will be explained while comparing with a comparative example.

図4は、比較例に係るシンチレータプレートの概略構成図である。図5は、比較例に係るシンチレータプレートを使用した場合に取得されるX線画像を示す図である。図4に示されるシンチレータプレートは、基材2と、シンチレータ503と、ガラス部材500とを含んで構成されている。ガラス部材500は、例えば合成石英ガラス等である。図4に示される構成においては、シンチレータ503が、ガラス部材500に設けられている。このような構成では、基材2を透過したX線がシンチレータ503に入射し、シンチレータ3が当該X線の入射に応じてシンチレーション光を発生させ、該シンチレーション光がガラス部材500を透過して検出光学系(カメラ等)に検出される。ここで、検出光学系は、シンチレーション光をガラス部材500越しに観察することとなる。シンチレーション光の観察がガラス部材500越しに行われることによって、光学特性が劣化し、取得されるX線画像の画質(解像度)が低くなることが問題となる(図5参照)。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a scintillator plate according to a comparative example. FIG. 5 is a diagram showing an X-ray image obtained when using a scintillator plate according to a comparative example. The scintillator plate shown in FIG. 4 includes a base material 2, a scintillator 503, and a glass member 500. The glass member 500 is, for example, synthetic quartz glass. In the configuration shown in FIG. 4, a scintillator 503 is provided on the glass member 500. In such a configuration, X-rays transmitted through the base material 2 enter the scintillator 503, the scintillator 3 generates scintillation light in response to the incidence of the X-rays, and the scintillation light passes through the glass member 500 and is detected. Detected by an optical system (camera, etc.). Here, the detection optical system observes the scintillation light through the glass member 500. Observation of scintillation light through the glass member 500 causes a problem in that the optical properties deteriorate and the image quality (resolution) of the obtained X-ray image becomes low (see FIG. 5).

そこで、本発明者らは、上述したようなガラス部材500を排除したシンチレータプレートを検討した。本発明者らは、上述したようなガラス部材500を用いずに、基材2に直接シンチレータ3を設ける(塗布する)構成によって、光学特性の劣化を抑え、X線画像の画質(解像度)を向上させることができることを見出した。 Therefore, the present inventors studied a scintillator plate that excludes the glass member 500 as described above. The present inventors suppressed the deterioration of optical properties and improved the image quality (resolution) of X-ray images by providing (coating) the scintillator 3 directly on the base material 2 without using the glass member 500 as described above. I have found that things can be improved.

しかしながら、上記検討の過程においては、単に基材2にシンチレータ3を塗布しただけでは、X線画像の画質の向上が十分に図られないことが明らかとなった。本発明者らは、基材2におけるシンチレータ3を塗布される面の粗さ(表面の凸凹)が、取得されるX線画像の画質に影響を与えていると考えた。すなわち、本発明者らは、基材2におけるシンチレータ3が塗布される面が凸凹である場合には、シンチレータ3の表面も当該凸凹に影響を受けてしまい、変換後の光画像の解像度が低くなると考えた。このような検討を踏まえて、本発明者らは、基材2におけるシンチレータ3が塗布される面が鏡面加工されたシンチレータプレート1を発明するに至った。 However, in the process of the above study, it became clear that simply applying the scintillator 3 to the base material 2 does not sufficiently improve the image quality of X-ray images. The present inventors considered that the roughness of the surface of the base material 2 to which the scintillator 3 is applied (surface irregularities) affects the quality of the acquired X-ray image. In other words, the present inventors found that if the surface of the base material 2 on which the scintillator 3 is applied is uneven, the surface of the scintillator 3 will also be affected by the unevenness, and the resolution of the converted optical image will be low. I thought it would be. Based on such studies, the present inventors have invented a scintillator plate 1 in which the surface of the base material 2 on which the scintillator 3 is applied is mirror-finished.

本実施形態に係るシンチレータプレート1は、X線を透過する基材2と、基材2の一面2aに設けられたシンチレータ3と、を備え、基材2の一面2aは鏡面加工されている。 The scintillator plate 1 according to this embodiment includes a base material 2 that transmits X-rays, and a scintillator 3 provided on one surface 2a of the base material 2, and one surface 2a of the base material 2 is mirror-finished.

このように、本実施形態に係るシンチレータプレート1では、シンチレータ3が設けられる基材2の一面2aが鏡面加工されている。基材2の一面2aが鏡面加工されて滑らかとなっていることによって、基材2の一面2aに設けられたシンチレータ3の表面を滑らかにすることができ、シンチレータ3による変換後の光画像の解像度を向上させることができる。以上のように、本実施形態に係るシンチレータプレート1によれば、画像の品質を向上させることができる。 In this manner, in the scintillator plate 1 according to the present embodiment, one surface 2a of the base material 2 on which the scintillator 3 is provided is mirror-finished. Since one surface 2a of the base material 2 is mirror-finished and smooth, the surface of the scintillator 3 provided on the one surface 2a of the base material 2 can be smoothed, and the optical image after conversion by the scintillator 3 can be made smooth. Resolution can be improved. As described above, according to the scintillator plate 1 according to this embodiment, the quality of images can be improved.

図7は、本実施形態に係るシンチレータプレート1を使用した場合のX線画像を示す図である。上述した比較例に係るX線画像(図5参照)と、本実施形態に係るX線画像(図7参照)とを比較すると、画質が向上していることが確認できる。 FIG. 7 is a diagram showing an X-ray image when using the scintillator plate 1 according to this embodiment. Comparing the X-ray image according to the above-described comparative example (see FIG. 5) with the X-ray image according to the present embodiment (see FIG. 7), it can be confirmed that the image quality is improved.

なお、例えば粗面加工された面にシンチレータ3を塗布することも考えられるが、この場合には、図6に示されるように、研磨痕(図6に示す斜線)が取得画像に現れてしまい、画質が劣化してしまう。このように、画質を向上させる点において、鏡面加工された一面2aにシンチレータ3が塗布されることが好ましい。 Note that, for example, it is possible to apply the scintillator 3 to a roughened surface, but in this case, as shown in FIG. 6, polishing marks (diagonal lines shown in FIG. 6) will appear in the acquired image. , the image quality deteriorates. In this manner, in terms of improving image quality, it is preferable that the scintillator 3 be applied to the mirror-finished surface 2a.

上述したシンチレータプレート1において、基材2の一面2aの表面粗さRaは0.1以下であってもよい。これにより、基材2の一面2aを適切に滑らかにすることができ、画像の品質を向上させることができる。 In the scintillator plate 1 described above, the surface roughness Ra of one surface 2a of the base material 2 may be 0.1 or less. Thereby, the one surface 2a of the base material 2 can be appropriately smoothed, and the quality of the image can be improved.

上述したシンチレータプレート1において、シンチレータ3の厚みは、20μm以下であってもよい。例えば低エネルギー(例えば30KeV以下)のX線を対象として画像を取得する場合において、シンチレータ3の厚みが20μm以下程度に薄くされることにより、適切に画像を取得することができる。そして、シンチレータ3の厚みが薄くなった場合にはシンチレータ3の表面は基材2の一面2aの凸凹の影響を受けやすくなるところ、上述したように基材2の一面2aが鏡面加工されていることによって、シンチレータ3の厚みが薄い場合においても画像の品質を担保することができる。 In the scintillator plate 1 described above, the thickness of the scintillator 3 may be 20 μm or less. For example, when acquiring an image using X-rays of low energy (for example, 30 KeV or less), the image can be appropriately acquired by reducing the thickness of the scintillator 3 to about 20 μm or less. When the thickness of the scintillator 3 becomes thinner, the surface of the scintillator 3 becomes more susceptible to the unevenness of the surface 2a of the base material 2, but as described above, the surface 2a of the base material 2 is mirror-finished. By doing so, even when the scintillator 3 is thin, image quality can be ensured.

上述したシンチレータプレート1において、シンチレータ3は、粉末状のシンチレータによって形成されていてもよい。これにより、例えばシンチレータ3の厚みを薄くする場合等においても適切にシンチレータ3を設けることができる。 In the scintillator plate 1 described above, the scintillator 3 may be formed of a powdered scintillator. Thereby, the scintillator 3 can be appropriately provided even when the thickness of the scintillator 3 is to be reduced, for example.

上述したシンチレータプレート1において、基材2は、ベリリウムを含んで構成されていてもよい。基材2にベリリウムが含まれていることにより、X線を好適に透過させながらシンチレータ3を保持することができる。 In the scintillator plate 1 described above, the base material 2 may include beryllium. By containing beryllium in the base material 2, the scintillator 3 can be held while suitably transmitting X-rays.

本実施形態に係るX線画像取得装置10は、上述したシンチレータプレート1と、シンチレータプレート1におけるシンチレータ3が設けられた面側と光学的に結合されたカメラ50と、シンチレータプレート1において発生したシンチレーション光をカメラ50方向に反射する反射ミラー20と、を備える。上述したシンチレータプレート1を有するX線画像取得装置によれば、撮像される画像の品質を向上させることができる。 The X-ray image acquisition device 10 according to the present embodiment includes the scintillator plate 1 described above, a camera 50 optically coupled to the surface side of the scintillator plate 1 on which the scintillator 3 is provided, and a scintillator plate 1 that generates a scintillator. A reflecting mirror 20 that reflects light toward the camera 50 is provided. According to the X-ray image acquisition device having the scintillator plate 1 described above, the quality of captured images can be improved.

本実施形態に係るシンチレータプレート1の製造方法は、X線を透過する基材2の一面2aを鏡面加工するステップ(図2(b)参照)と、鏡面加工するステップの後において、基材2の一面2aにシンチレータ3を設けるステップ(図2(c)参照)と、を備える。このような製造方法によれば、基材2における鏡面加工された面(一面2a)に適切にシンチレータ3を設けたシンチレータプレート1を製造することができる。すなわち、画像の品質を向上させることができるシンチレータプレート1を適切に製造することができる。 The method for manufacturing the scintillator plate 1 according to the present embodiment includes a step of mirror-finishing one surface 2a of the base material 2 that transmits X-rays (see FIG. 2(b)), and a step of mirror-finishing the surface 2a of the base material 2 after the mirror-finishing step. A step of providing a scintillator 3 on one surface 2a (see FIG. 2(c)). According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture the scintillator plate 1 in which the scintillator 3 is appropriately provided on the mirror-finished surface (one surface 2a) of the base material 2. That is, the scintillator plate 1 that can improve the quality of images can be appropriately manufactured.

上述した製造方法において、鏡面加工するステップでは、基材2の一面2aの表面粗さが0.1以下となるように鏡面加工を行ってもよい。これにより、基材2の一面2aを適切に滑らかにすることができ、画像の品質を向上させることができる。 In the above-described manufacturing method, in the mirror finishing step, mirror finishing may be performed so that the surface roughness of one surface 2a of the base material 2 is 0.1 or less. Thereby, the one surface 2a of the base material 2 can be appropriately smoothed, and the quality of the image can be improved.

上述した製造方法において、シンチレータを設けるステップでは、シンチレータ3の厚みが20μm以下となるようにシンチレータ3を設けてもよい。例えば低エネルギー(例えば30KeV以下)のX線を対象として画像を取得する場合において、シンチレータ3の厚みが20μm以下程度に薄くされることにより、適切に画像を取得することができる。そして、シンチレータ3の厚みが薄くなった場合にはシンチレータ3の表面は基材2の一面2aの凸凹の影響を受けやすくなるところ、上述したように基材2の一面2aが鏡面加工されていることによって、シンチレータ3の厚みが薄い場合においても画像の品質を担保することができる。 In the manufacturing method described above, in the step of providing the scintillator, the scintillator 3 may be provided so that the thickness of the scintillator 3 is 20 μm or less. For example, when acquiring an image using X-rays of low energy (for example, 30 KeV or less), the image can be appropriately acquired by reducing the thickness of the scintillator 3 to about 20 μm or less. When the thickness of the scintillator 3 becomes thinner, the surface of the scintillator 3 becomes more susceptible to the unevenness of the surface 2a of the base material 2, but as described above, the surface 2a of the base material 2 is mirror-finished. By doing so, even when the scintillator 3 is thin, image quality can be ensured.

上述した製造方法において、シンチレータを設けるステップでは、粉末状のシンチレータ3を基材2の一面2aに堆積させてもよい。これにより、例えばシンチレータ3の厚みを薄くする場合等においても適切にシンチレータ3を設けることができる。 In the above manufacturing method, in the step of providing a scintillator, powdered scintillator 3 may be deposited on one surface 2a of base material 2. Thereby, the scintillator 3 can be appropriately provided even when the thickness of the scintillator 3 is to be reduced, for example.

1…シンチレータプレート、2…基材、2a…一面、3…シンチレータ、10…X線画像取得装置(画像取得装置)、20…反射ミラー(反射部)、50…カメラ(撮像部)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Scintillator plate, 2...Base material, 2a...One side, 3...Scintillator, 10...X-ray image acquisition device (image acquisition device), 20...Reflection mirror (reflection part), 50...Camera (imaging part).

Claims (8)

X線を透過する基材と、
前記基材の一面に設けられたシンチレータと、を備え、
前記基材の一面は研磨により鏡面加工されており、
前記シンチレータの厚みは、20μm以下であり、
前記シンチレータは、粉末状のシンチレータによって形成されている、シンチレータプレート。
a base material that transmits X-rays;
a scintillator provided on one surface of the base material,
One surface of the base material is mirror-finished by polishing ,
The scintillator has a thickness of 20 μm or less,
The scintillator is a scintillator plate formed of a powdered scintillator.
前記基材の一面の表面粗さRaは0.1以下である、請求項1記載のシンチレータプレート。 The scintillator plate according to claim 1, wherein the surface roughness Ra of one side of the base material is 0.1 or less. 前記基材は、ベリリウムを含んで構成されている、請求項1又は2記載のシンチレータプレート。 The scintillator plate according to claim 1 or 2, wherein the base material includes beryllium. 請求項1~3のいずれか一項記載のシンチレータプレートと、
前記シンチレータプレートにおける前記シンチレータが設けられた面側と光学的に結合された撮像部と、
前記シンチレータプレートにおいて発生した蛍光を前記撮像部方向に反射する反射部と、を備える画像取得装置。
A scintillator plate according to any one of claims 1 to 3,
an imaging section optically coupled to a surface side of the scintillator plate on which the scintillator is provided;
An image acquisition device comprising: a reflection section that reflects fluorescence generated in the scintillator plate toward the imaging section.
X線を透過する基材の一面を研磨により鏡面加工するステップと、
前記鏡面加工するステップの後において、前記基材の一面にシンチレータを設けるステップと、を備え、
前記シンチレータの厚みは、20μm以下であり、
前記シンチレータは、粉末状のシンチレータによって形成されている、シンチレータプレートの製造方法。
a step of polishing one side of the base material that transmits X-rays to a mirror finish;
After the step of mirror-finishing, providing a scintillator on one surface of the base material,
The scintillator has a thickness of 20 μm or less,
The method for manufacturing a scintillator plate, wherein the scintillator is formed of a powdered scintillator.
前記鏡面加工するステップでは、前記基材の一面の表面粗さが0.1以下となるように鏡面加工を行う、請求項5記載の製造方法。 6. The manufacturing method according to claim 5, wherein in the step of mirror-finishing, mirror-finishing is performed so that the surface roughness of one surface of the base material is 0.1 or less. 前記シンチレータを設けるステップでは、前記シンチレータの厚みが20μm以下となるように前記シンチレータを設ける、請求項5又は6記載の製造方法。 7. The manufacturing method according to claim 5, wherein in the step of providing the scintillator, the scintillator is provided so that the thickness of the scintillator is 20 μm or less. 前記シンチレータを設けるステップでは、粉末状の前記シンチレータを前記基材の一面に堆積させる、請求項5~7のいずれか一項記載の製造方法。 8. The manufacturing method according to claim 5, wherein in the step of providing the scintillator, the scintillator in powder form is deposited on one surface of the base material.
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